I CORPI MINORI. Astronomia Lezione 6 ??? Giuseppe Piazzi 1801 CERERE

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1 I CORPI MINORI Il Sistema Solare contiene innumerevoli altri corpi oltre ai pianeti principali: si tratta dei corpi minori, come asteroidi, comete, meteore e oggetti transnettuniani scoperti negli ultimi anni. GLI ASTEROIDI Osservando le orbite dei pianeti notiamo una certa regolarità nell aumentare delle distanze dal Sole, ma tra Marte e Giove vediamo un grosso salto, una fascia vuota: forse ci doveva essere un altro pianeta? E quello che si credeva alla fine del 1700 in base alla cosiddetta legge di Titius-Bode, due astronomi tedeschi che avevano individuato una progressione numerica nella distanza dei pianeti dal Sole: distanza = 0,4 + 0,3 x 2 n dove n è un numero intero progressivo??? uguale a -8 (meno infinito) per Mercurio, 0 per Venere, 1 per la Terra e così via aumentando sempre di 1. Come si vede il calcolo è molto vicino alle distanze vere dei pianeti allora conosciuti, cioè fino ad Urano; è anche evidente una lacuna in corrispondenza dell indice 3: lì non c era nessun pianeta. Gli astronomi si scatenarono alla ricerca del pianeta mancante, tanto che in Germania si creò un gruppo di astronomi chiamato La polizia celeste, ma il primo successo fu dell italiano Giuseppe Piazzi che il 1 gennaio 1801 scoprì, alla distanza prevista, il pianetino chiamato poi Cerere. Fu subito chiaro che Cerere, con un diametro di circa km, non aveva dimensioni planetarie; in seguito, continuando le ricerche, furono trovati nella fascia tra Marte e Giove diversi altri corpi, denominati Asteroidi (simili alle stelle, perché appaiono come puntini con aspetto stellare). I più piccoli individuati hanno dimensioni di circa 100 metri; la stragrande maggioranza non arriva a 100 km. Si stima che il loro numero si aggiri intorno ai , ma quelli conosciuti sono circa 7.000; quest ultimo numero è destinato ad aumentare mano a mano che migliorano gli strumenti di osservazione. Giuseppe Piazzi 1801 CERERE

2 4 e 2,5 km, che ruotano insieme. - Ida è l unico ad avere un piccolo satellite, Dactyl. sono: I più famosi, oltre a Cerere, - Eros, 36 km di lunghezza, si avvicina alla Terra fino a 22 milioni di km. - Icarus, 1 km di diametro; la sua orbita lo porta più vicino al Sole di Mercurio. - Hermes, è passato vicino alla Terra alla distanza di km FC, record di vicinanza a km. - Toutatis, è formato da due corpi irregolari accostati, di Quelli che si spingono vicino alla Terra, definiti NEA o NEO (Near Earth Asteroid/Object), vengono sorvegliati nel timore di un impatto. Le probabilità sono stimate in uno ogni milione di anni per quelli con diametro di metri ma in uno ogni 100 anni per diametri da 30 a 100 metri. Così al posto del pianeta mancante sono stati trovati migliaia di corpi minori, tanto piccoli che la loro massa complessiva dovrebbe essere pari a circa un centesimo di quella terrestre. Potrebbero essere il residuo di un pianeta che non si è potuto aggregare per l influenza gravitazionale perturbatrice esercitata dal massiccio Giove. GLI OGGETTI TRANSNETTUNIANI Oltre Plutone è stato a lungo cercato il decimo pianeta, senza successo: sono stati recentemente individuati, a partire dal 1992, numerosi corpi minori, stimati in molte migliaia, che popolano una regione chiamata Fascia di Kuiper compresa tra 35 e 100 U.A. e situata tra Nettuno e la nube di Oort. Nel 1993 è stato scoperto il più grande, Sedna, con un diametro di almeno km, come Caronte. Si è pensato subito di aver trovato finalmente il decimo pianeta. Però l orbita è molto particolare perché la distanza dal Sole varia da 90 a 900 U.A. ed il periodo è di anni. Si ritiene perciò di non poterlo considerare un pianeta e addirittura si pensa di declassare Plutone per inserirlo - insieme a Sedna, Quaoar,

3 di una serie televisiva. Xena si trova alla distanza di 97 U.A. dal Sole, intorno al quale orbita in 560 anni; probabilmente la sua superficie è ricoperta di metano ghiacciato ad una temperatura di Anche in questo caso qualcuno vorrebbe considerarlo come il decimo pianeta, mentre altri obbiettano che dopo Xena si troveranno certamente altri corpi transnettuniani con caratteristiche simili per cui i pianeti dovrebbero diventare tantissimi: sarebbe allora preferibile fermarsi a otto pianeti, fino a Nettuno, declassando quindi Plutone. Attualmente c è molta incertezza in merito: bisognerebbe stabilire quali siano le caratteristiche che danno diritto al titolo di pianeta. Varuna ed agli altri corpi della fascia di Kuiper - nella categoria degli Oggetti transnettuniani, indicati anche come K.B.O. Kuiper Belt Objects. Recentemente (fine 2005) è stato trovato un corpo più grande di Sedna, il KBO 2003 UB313, che sembra avere un diametro di Km e sarebbe pertanto più grande di Plutone ma comunque un po più piccolo della Luna. Questo corpo è stato chiamato Xena, come la principessa guerriera Comunque la questione è puramente formale: quello che è più importante è migliorare la conoscenza di questi corpi celesti per saperne di più sulle origini del sistema solare. Si può concludere dicendo che la fascia di Kuiper e tutti i corpi minori in essa parcheggiati fanno parte del sistema solare, che allarga così i suoi confini giungendo fino alla nube di Oort,

4 PLUTONE La storia della scoperta di Plutone è ancora diversa: si può dire che fu scoperto per errore. L astronomo Percival Lowell aveva notato delle discrepanze nel movimento di Nettuno e, con calcoli simili a quelli che avevano fatto scoprire quel pianeta, calcolò l orbita di un altro corpo più esterno che avrebbe dovuto avere quell effetto. Nel 1930, 14 anni dopo la sua morte, Clyde William Tombaugh individuò Plutone nelle lastre prese proprio all osservatorio fondato da Lowell, nella posizione da lui prevista. Però i dati più precisi rilevati in seguito hanno dimostrato che alcune delle premesse di tali calcoli erano infondate e che l orbita reale di Plutone non è quella calcolata: soltanto un colpo di fortuna ha permesso di osservare il pianeta proprio nel periodo nel quale le Percival Lowell due orbite coincidevano, almeno in direzione. Plutone è un corpo molto piccolo con un orbita molto inclinata rispetto a quella degli altri pianeti e anche molto eccentrica, tanto da intersecare quella di Nettuno. Neanche il telescopio Hubble riesce a prendere immagini migliori di queste a sinistra. Il periodo orbitale è di 248 anni. Nel 1978 è stato scoperto il satellite Caronte con una rotazione sincrona di circa 6 giorni e mezzo. Poiché Plutone ha il diametro km e Caronte di 1.192, quest ultimo sembra più un pianeta gemello che un satellite. Considerando tutte queste anomalie alcuni ritengono che Plutone non si sia formato come gli altri pianeti, ma che si tratti di un corpo esterno catturato gravitazionalmente. di

5 Missione NEW HORIZONS La prima missione esplorativa verso Plutone, la New Horizons, è partita il, 19 gennaio 2006, da Cape Canaveral raggiungendo una velocità altissima, km/h, che le ha permesso di sfiorare la Luna dopo 9 ore, anziché dopo i 3 giorni impiegati dall Apollo. Dopo 13 mesi sfrutterà il rilancio gravitazionale di Giove per aumentare la velocità fino a km/h in direzione di Plutone, che sarà raggiunto nel In seguito la sonda continuerà verso gli spazi esterni per studiare anche la fascia di Kuiper. Per quanto enormi siano queste distanze, esse sono ben poca cosa in confronto a quelle delle stelle: la luce impiega circa 5 ore a giungerci da Plutone ma impiega 4 anni e 4 mesi per arrivarci da Alfa centauri, la stella a noi più vicina. La partenza della sonda è stata accompagnata da polemiche perché la produzione di elettricità è affidata agli 11 chilogrammi di plutonio che si trovano dentro la capsula. Però la NASA assicura che Il plutonio della capsula è di gradazione «debole» rispetto a quello usato per produrre le atomiche. Una volta partito il vettore le probabilità di contaminazione radioattiva (che al momento della partenza, nel caso di incidente catastrofico, sarebbero state di una su 350) si possono dunque considerare minime o inesistenti.

6 IPOTESI SULLE ORIGINI DEI CORPI TRANSNETTUNIANI 4,5 miliardi di anni fa Intorno a un primitivo Sole, appena acceso e quindi ancora in espansione, orbita un disco formato da polvere, rocce e gas. Un milione di anni dopo Si formano agglomerati rocciosi, che attirano altra materia. Alla fine si conteranno circa 60 corpi maggiori, detti oligarchi. Passano altri due milioni di anni Gli oligarchi si scontrano e si fondono, formando i pianeti che oggi conosciamo. Le loro orbite si stabilizzano, ma 100 milioni di anni dopo alcuni di essi sono scagliati lontano per effetto fionda e vanno a occupare orbite eccentriche e molto lontane dal Sole.